[发明专利]一种玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料及其制备方法，所述复合材料由以下重量份数的原料组成：聚对苯二甲酸丁二醇酯40‑80份、玻璃纤维10‑50份、相容剂2‑6份、聚对苯二甲酸乙二醇酯2‑10份、热稳定剂0.1‑0.3份、水解抑制剂0.1‑3份、酯交换抑制剂1‑10份、流动改性剂0.1‑3份、光稳定剂0.1‑0.3份、成核剂0.1‑5份和环氧树脂0.1‑5份。本发明的玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料，具有高流动性、耐水解性，且耐疲劳性强，尺寸稳定性好，低翘曲，力学性能高，可用于制备非金属链条。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种用玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是一种半结晶性的工程塑料，具有良好的力学性能、电性能、耐热性及耐化学性等性能，广泛用于汽车、电子、电器等行业。但是PBT在一方面尚存在不足，如热变形温度低、冲击强度低等限制了其进一步的应用。长期以来，研究人员针对PBT的增韧做了许多工作也取得了一些成效，其中常采用填充增强纤维或合金化等方式来对其进行改性提高，其中又以玻纤增强改性应用最广。

非金属链条是采用玻纤增强聚合物制作而成的链条，其具有强度高、尺寸稳定性好、耐腐蚀、耐磨损等优点，因此得到了广泛的应用。目前，非金属链条一般采用玻纤增强尼龙，玻纤增强甲苯二甲基聚酯等聚合物来制作，但是其性能无法满足非金属链条的要求。因此，亟需开发一种可用于制作非金属链条的玻纤增强聚合物复合材料。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种具有高流动性和耐水解性，耐疲劳性强、尺寸稳定性好、低翘曲、力学性能高的玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料，可用于制备非金属链条。

为了解决上述技术问题，本发明第一方面提供了一种玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料，由以下重量份数的原料组成：聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)40-80份、玻璃纤维10-50份、相容剂2-6份、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)2-10份、热稳定剂0.1-0.3份、水解抑制剂0.1-3份、酯交换抑制剂1-10份、流动改性剂0.1-3份、光稳定剂0.1-0.3份、成核剂0.1-5份和环氧树脂0.1-5份。

优选地，所述玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料由以下重量份数的原料组成：PBT 50份、玻璃纤维30份、相容剂4份、PET 6份，热稳定剂0.2份、水解抑制剂1份、酯交换抑制剂3份、流动改性剂1份，光稳定剂0.2份、成核剂2份和环氧树脂3份。

优选地，所述玻璃纤维为无碱耐水解短切玻纤，纤维直径为5-30μm。

本发明中，所述相容剂对整个共混体系有着增韧相容作用，增强复合材料的物理机械性能。优选地，所述相容剂为马来酸酐接枝热塑性聚酯、马来酸酯接枝热塑性弹性体和烷基丙烯酸缩水甘油酯类多元共聚物中的一种或多种。

本发明中，所述耐水解剂可降低PBT分子结构中端羧基的密度，提高PBT的抗水解性。优选地，所述耐水解剂为碳二亚胺和烷基丙烯酸缩水甘油酯类多元共聚物中的一种或多种。

由于聚酰胺分子中的胺基与羰基易与水分子形成氢键，使得聚酰胺吸水，导致体积膨胀。本发明中通过加入透明尼龙，降低了原聚酰胺上羰基和胺基的密度，这样与水分子形成氢键的概率会降低，因而会降低聚酰胺的吸水率，尺寸稳定性也会提高。优选地，所述透明尼龙为半芳香族透明尼龙、芳香族尼龙和脂肪族尼龙中的一种或多种。

本发明中，热稳定剂可提高PBT的热老化性能，抵抗化学腐蚀以及恶劣的气候条件的能力，并且有一定的润滑和抗老化作用。优选地，所述热稳定剂为酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或多种。

本发明中，流动改性剂的加入可提高PBT的流动性及玻纤在基体树脂中的分散性。优选地，所述流动改性剂为树枝状支化聚酯和硬脂酸酯类润滑剂中的一种或多种。